仲凯农业工程学院：《植物生理学》课程教学课件（PPT讲稿）第九章 光形态建成

第九章 光形态建成 教学目标 1. 了解植物光形态建成、光敏色素、隐 花色素等基本概念。 2. 了解光敏色素基本性质与生理作用

第九章 光形态建成 教学目标 1. 了解植物光形态建成、光敏色素、隐 花色素等基本概念。 2. 了解光敏色素基本性质与生理作用

1 植物光形态建成与暗形态建成的概念 白芥幼苗在光下和黑暗中生长情况（P206图9-1） 1.1 植物光形态建成（photomorphogenesis） 植物依赖光来控制细胞的分化、结构和功能 的改变，最终汇集成组织和器官的建成，即以 光控制植物发育的过程。 1.2 植物暗形态建成（skotomorphogenesis） 植物在暗中生长所呈现的各种黄化特征、茎 细而长、顶端呈钩状弯曲、叶片偏小等现象

1 植物光形态建成与暗形态建成的概念 白芥幼苗在光下和黑暗中生长情况（P206图9-1） 1.1 植物光形态建成（photomorphogenesis） 植物依赖光来控制细胞的分化、结构和功能 的改变，最终汇集成组织和器官的建成，即以 光控制植物发育的过程。 1.2 植物暗形态建成（skotomorphogenesis） 植物在暗中生长所呈现的各种黄化特征、茎 细而长、顶端呈钩状弯曲、叶片偏小等现象

2 植物的光感受系统 目前已知的植物光感受系统成员有： 1）光敏色素：感受红光和远红光区域的光（650-740nm） 2）隐花色素和向光素：感受蓝光（450-500nm）和近紫 外光区域（320-400nm）的光 3）UV-B受体：感受紫外光B区域（280-320nm）的光

2 植物的光感受系统 目前已知的植物光感受系统成员有： 1）光敏色素：感受红光和远红光区域的光（650-740nm） 2）隐花色素和向光素：感受蓝光（450-500nm）和近紫 外光区域（320-400nm）的光 3）UV-B受体：感受紫外光B区域（280-320nm）的光

3 光敏色素（Phytochrome） 3.1 光敏色素的发现 Borthwick和Hendricks（1952）的试验（表9-1） 3.2 光敏色素的分布特点 1）黄化幼苗的光敏色素含量比绿色组织高； 2）蛋白质丰富的分生组织中含光敏色素较高； 3）在细胞中，光敏色素主要分布在膜系统、细胞 质和细胞核中

3 光敏色素（Phytochrome） 3.1 光敏色素的发现 Borthwick和Hendricks（1952）的试验（表9-1） 3.2 光敏色素的分布特点 1）黄化幼苗的光敏色素含量比绿色组织高； 2）蛋白质丰富的分生组织中含光敏色素较高； 3）在细胞中，光敏色素主要分布在膜系统、细胞 质和细胞核中

3.3 光敏色素的基本性质 1）化学结构：为二聚体色素蛋白质，每个亚基由 生色团和脱辅基蛋白质组成。 2）吸光特性：吸收光谱见P209。 3）主要类型： 红光吸收型(Pr)：吸收峰660nm、生理失活型 远红光吸收型(Pfr)：吸收峰730nm、生理激活型 4）光化学转换： 660nm Pr Pfr 730nm

3.3 光敏色素的基本性质 1）化学结构：为二聚体色素蛋白质，每个亚基由 生色团和脱辅基蛋白质组成。 2）吸光特性：吸收光谱见P209。 3）主要类型： 红光吸收型(Pr)：吸收峰660nm、生理失活型 远红光吸收型(Pfr)：吸收峰730nm、生理激活型 4）光化学转换： 660nm Pr Pfr 730nm

3.4 光敏色素的生理作用及机理 3.4.1 光敏色素的主要生理作用 （P211表9-2） 3.4.2 光敏色素的作用机理 1）膜假说：认为光敏色素可迅速改变膜的透 性。该假说可解释光敏色素的快反应（指 从吸收光量子到诱导出形态变化的反应迅 速到以分秒计，如含羞草的叶片运动）

3.4 光敏色素的生理作用及机理 3.4.1 光敏色素的主要生理作用 （P211表9-2） 3.4.2 光敏色素的作用机理 1）膜假说：认为光敏色素可迅速改变膜的透 性。该假说可解释光敏色素的快反应（指 从吸收光量子到诱导出形态变化的反应迅 速到以分秒计，如含羞草的叶片运动）

2）基因调节假说：认为光敏色素可调节 特定基因的转录与翻译而得到特殊蛋 白质（酶），最后表现出形态建成。 该假说可解释光敏色素的慢反应（指 光量子通过光敏色素调节生长发育的 速度，包括酶诱导和蛋白质合成，反 应缓慢，以小时和天数计，如红光对 种子萌发的促进作用）

2）基因调节假说：认为光敏色素可调节 特定基因的转录与翻译而得到特殊蛋 白质（酶），最后表现出形态建成。 该假说可解释光敏色素的慢反应（指 光量子通过光敏色素调节生长发育的 速度，包括酶诱导和蛋白质合成，反 应缓慢，以小时和天数计，如红光对 种子萌发的促进作用）